AT222802B

AT222802B - Verfahren zur Herstellung eines trockenen, streubaren und an der Luft stabilen Präparates

Info

Publication number: AT222802B
Application number: AT276760A
Authority: AT
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1959-04-15
Filing date: 1960-04-12
Publication date: 1962-08-10

Description

Verfahren zur Herstellung eines trockenen, streubaren und an der Luft stabilen Präparates
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die zu schützende Substanz auch in Form einer feinverteilten Öllösung enthalten. Diese Form wird z. B. bei der Verarbeitung fettlöslicher Vitamine A, D und E bevorzugt, so dass man von diesen Vitaminen vor- zugsweise Öl-in-Wasser-Emulsionen herstellt. Gegebenenfalls enthält das Öl die Vitamine A und/oder D teilweise in (mikro)-kristallinem Zustand. i Der wässerigen Flüssigkeit können mindestens ein Antioxydationsmittel, Synergist oder Komplex- bildner, z.

B. butylierte Phenole, wie 4-Methyl-2, 6-di-tert. butyl-phenol, 2-bzw. 3-tert.-Butyl-4- hydroxy-anisol und/oder Gemische dieser Substanzen, Nor-dihydroguaiaretinsäure, Alkylgallate, wie die Butyl-, Propyl- oder Amylester vonGallussäure, Äthy1 ndiamintetraessigsäure oder deren Alkalisalze, z. B. die Natriumsalze, weiter Hydrochinon, Vitamin C, Citronensäure, Phosphorsäure, Lecithin u. dgl. zugesetzt sein. Jedenfalls muss die wässerige Flüssigkeit mindestens eine Substanz enthalten, die sich dazu eig- net, die biologisch wertvollen Substanzen nach Erstarrung der bei der Zerstäubung gebildeten Tröpfchen einzuschliessen. Hiefür kommen z. B.

Gelatine und/oder Pektin als filmbildende Substanzen in Betracht, während Kohlehydrate, wie Glukose, Saccharose und/oder Dextrin, vorzugsweise zusammen mit Gelatine, verwendet werden zur Bildung einer starken Haut.

Vorzugsweise wird eine Flüssigkeit hergestellt, welche bei der Temperatur der Zerstäubung eine Vis- kosität zwischen 500 und 850 Centipoise aufweist. Diese Anforderungen werden erfüllt, wenn die wässe- rige Flüssigkeit zu 65 - 45'10 aus Wasser besteht und die andern Bestandteile zu 10 - 65% aus einem film- bildenden Kolloid (Gelatine oder Pektin), zu 8-55% aus mindestens einem Kohlehydrat und zu 20 - 40% aus der biologisch wertvollen Substanz bzw. einer Lösung oder Dispersion dieser Substanz in Öl.

Insbe- sondere werden gute Ergebnisse erzielt, wenn die wässerige Flüssigkeit 55 - 45'10 Wasser enthält und der
Rest 35-65% Gelatine, 8-35% Kohlehydrat und 20 - 40% oxydierbare Substanz oder Lösung oder Disper- sion dieser Substanz in Öl enthält. Eine besonders gute Stabilität des erhaltenen Präparats wird erreicht, wenn der Gelatinegehalt der festen Substanz 35-45% und der Kohlehydratgehalt 25-35% ist.

Die Zerteilung der Flüssigkeit in kleine Tröpfchen kann nach verschiedenen bekannten Zerteilungs- verfahren für Flüssigkeiten stattfinden. Jedoch wird beim erfindungsgemässen Verfahren vorzugsweise ein sogenannter Zweiphasenzerstäuber verwendet, wobei ein beschränkter Sprühkegel erhalten wird, worin die erstarrenden Tröpfchen eine im Vergleich zu der Verwendung anderer Sprühdüsen niedrige Geschwin- digkeit haben.

Bei Verwendung dieses Zweiphasenzerstäubers wird zugleich mit der Zerstäubung der Flüssigkeit eine verhältnismässig grosse Luftmenge durch den Zerstäuber geführt. Durch die auftretenden Wirbelströmungen wird die wässerige Flüssigkeit mitgenommen und in sehr kleine Tröpfchen geteilt. Ein geeigneter Zer- stäuber hat z. B. an der Ausströmungsstelle einen Durchmesser von 1 bis 5 mm und hiemit lassen sich
Tröpfchen mit einer Grösse von 100 bis 600 p in nicht-getrocknetem Zustand erzielen. Bei dieser Aus- strömungsöffnung kann die Zerstäubungsgeschwindigkeit der wässerigen Flüssigkeit z. B. 0, 1-11 in der
Minute betragen, wobei der Überdruck auf die Flüssigkeit etwa 0, 2-1 Atmosphäre beträgt.

Die Luft- menge, die zugleich mit der Emulsion durch die Ausströmungsöffnung hindurchgeht, ist mehr oder we- niger vom verwendeten Zerstäuber abhängig, in der Regel jedoch liefert eine Menge von 100 bis 200 1
Luft in der Minute mit einem Überdruck von 2 bis 3, 5 Atmosphären das gewünschte Ergebnis.

Vorzugsweise wird die Flüssigkeit bei der Ausströmungsöffnung des Zerstäubers bis auf 75 ; - 900C er- hitzt, wodurch es auch möglich ist, sehr hochviskose Flüssigkeiten zu zerstäuben.

Damit die Zeit zur Erstarrung der zerstäubten Teilchen ausreicht, ist es wesentlich, dass die Zerstäu- bung nicht zu nahe über der Unterlage erfolgt. Eine Mindesthöhe von 1, 80 m bei senkrecht nach der Un- terlage gerichtetem Zerstäuber muss beibehalten bleiben. Auch bei einer andern Anordnung des Zerstäu- bers und der Unterlage soll die Fallstrecke der Teilchen mindestens 1, 80 m sein. Eine Fallstrecke von
4 m ist reichlich genügend, während bei einer Strecke von 2,20 m bereits sehr gute Ergebnisse erreicht werden. Vorzugsweise wird eine Fallstrecke zwischen 2 und 3 m beibehalten.

Die zur Düse vorbeibewegte Unterlage kann z. B. ein normales Förderband, eine sich drehende Schei- be oder auch ein sich drehender Kegelmantel, worin die Düse in der Achse des Kegels aufgestellt ist, sein.

Die besten Ergebnisse werden. erreicht, wenn bei einer Zerstäubungsgeschwindigkeit von 0, 2 bis 11 wässerige Dispersion pro Minute und einer Fallstrecke zwischen 1,80 und 4 m die Geschwindigkeit der Unterlage relativ zu dieser 0. > 1 - 1 m in der Sekunde ist.

Das Oberflächeninaterial der Unterlage darf nicht wasserannehmend sein, damit die Teilchen nicht an der Oberfläche haften. Werden an die Kugelform der zerstäubten Teilchen keine hohen Anforderungen gestellt, so sind harte Oberflächen, z. B. Glas-oder Metall-oder keramische Oberflächen geeignet.

Durch Verwendung einer aufgerauhten Oberfläche wird die Entfernung der Teilchen von der Oberfläche

erleichtert. Auch Metallgaze, wie z. B. eine Gaze aus Kupfer oder rostfreiem Stahl mit einer Maschenweite kleiner als der mittlere Querschnitt der zerstäubten Teilchen, z. B. mit einer Maschenweite von 10 bis 80 li, vorzugsweise 45-50 u, ist gut als Unterlage verwendbar. Um die wasserabweisenden Eigenschaften der Oberfläche zu fördern, wird vorzugsweise ein wasseiabwei-
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B.silikat in einer Schicht mit einer Dicke von 0, 1 bis 1 mm auf die Unterlage aufgebracht.
Sehr gute Ergebnisse werden bei Verwendung von Caclium-oder Magnesiumstearat oder-palmitat erreicht.

Zur Erzielung eines Präparates, dessen Teilchen eine sehr gute Kugelform haben, wird vorzugsweise eine nicht harte Unterlage verwendet, wie ein Webstoff aus natürlichen oder synthetischen Fasern. Insbe- sondere sind dazu die rauhhaarigen Webstoffe, z. B. die sogenannten grobstarken Gewebe aus Leinen,
Baumwolle, Hanf, Plüsch, Samt und Kord, geeignet. Zur Erhaltung einer wasserabweisenden Oberfläcl. e kann man nötigenfalls diese Gewebe mit Silikonen oder mit Lecithin behandeln. Bei Geweben aus Kunst- garnen ist in der Regel eine derartige Behandlung überflüssig und auch aus diesem Grunde sind Gewebe aus diesem Material bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung sehr geeignet. Gut brauchbar sind z. B.

Gewebe aus Kunststoffen, die unter denNamem"Nylon Lidra Sub","Nylon","Siran","Duracal","Orlon", "Duralwac","Dyzel"und"Terylen"bekannt sind.

Die auf der bewegten Unterlage aufgefangenen Teilchen werden vorzugsweise durch Bürsten von der
Unterlage getrennt und danach getrocknet. Diese Trocknung kann in normaler Weise in einem Trommel- trockner dadurch erfolgen, dass die Teilchen einige Stunden. z. B. 2-5 Stunden, auf einer Temperatur von 50 bis 750C gehalten werden.

Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung erläutern, ohne dass diese jedoch hierauf beschränkt sein soll.

Beispiel l : In 122, 2 Teilen Wasser wurden 10 Teile Glukose und 60 Teile Gelatine gelöst. Dieser Lösung wurde eine auf 700C erhitzte Lösung (23, 3 Teile) von Vitamin-A-Palmitat in Öl (1, 5 S. E./g) zugesetzt, die 6, 7 Teile 4-Methyl-2, 6-di-tert. butylphenol als Antioxydationsmittel enthielt. Das Ge- misch wurde homogenisiert und dann auf eine Temperatur von 700C gebracht. Bei dieser Temperatur be- trug die Viskosität der Emulsion 600 Centipoise.

Die Flüssigkeitwurde nach einer kurzen Vorerhitzung bis auf 900C durch einen sogenannten 2-Phasenzerstäuber zerstäubt. Die Versprühungsöffnung hatte einen Durchmesser von 5 mm. Die in der Minute zerstäubte Flüssigkeitsmenge war 500 - 600 ml. Die Fallhöhe war 2, 20 m.

Die zerstäubten Tropfen wurden auf einem Förderband aus Segeltuch, das mit Calciumstearat behandelt war, um die Oberfläche wasserabweisend zu machen, aufgefangen und mittels dieses Bandes abgeführt. Die Bandgeschwindigkeit war 50 cm/sec.

Die erstarrten Teilchen wurden gesammelt und bei einer Temperatur von 400C etwa 4 Stunden lang in einer umlaufenden Trockentrommel getrocknet. Das erhaltene Präparat enthielt 350 S. E. Vitamin A je kg. Die Teilchen wiesen eine gute Kugelgestalt auf, während ihr Durchmesser zwischen 100 und 600p lag.

Beispiel 2 : In der in Beispiel 1 beschriebenen Weise wurde aus 60 Teilen Gelatine, 12, 2 Teilen Glukosesirup, 23, 3 Teilen einer Lösung von Vitamin-A-Palmitat in Öl (Konzentration 1, 5 S. E./g), 6, 7 Teilen lonol und 120 Teilen Wasser eine wässerige Emulsion hergestellt. Die Emulsion hatte bei 700C eine Viskosität von 650 Centipoise.

Die Emulsion wurde unter den in Beispiel 1 erwähnten Bedingungen auf einem Förderband zerstäubt, das aus Gummi mit Textileinbettung hergestellt und mit Magnesiumstearat bestäubt war. Es ergaben sich runde Teilchen mit einem Durchmesser zwischen 100 und 600 u, die 4 Stunden lang bei 650C getrocknet wurden.

Beispiel 3 : In der in Beispiel 1 beschriebenen Weise wurde eine Emulsion aus 40 Teilen Gelatine, 30 Teilen Glukose, 23, 3 Teilen einer öligen Vitamin-A-Palmitatlösung (Konzentration 1, 5 S. E./g).

6, 7 Teilen 4-Methyl-2, 6-di-tert. butylphenol und 92, 3 Teilen Wasser hergestellt. Die Emulsion hatte bei 70 C eine Viskosität von 750 Centipoise.

Gleichfalls in der in Beispiel 1 geschilderten Weise wurde diese Emulsion nach einer kurzen Vorerhitzung auf 80 - 850C zerstäubt. Die zerstäubten Teilchen wurden auf einem Förderband aus Kupfergaze mit einem Lochdurchmesser von 4511. aufgefangen, in die das Aluminiumstearat eingerieben war.

Es ergaben sich tadellose kugelförmige Teilchen mit einem Durchmesser von 200 bis 700 p, die bei einer Temperatur von 500C 7 Stunden lang getrocknet wurden.

Beispiel 4 : In der in Beispiel 1 beschriebenen Weise wurde aus 40 Teilen Gelatine, 36, 2 Teilen

Glukosesirup, 21, 8 Teilen einer öligen Vitamin-A-Acetatlösung (2, 5 S. E./g), 8, 2 Teilen Butylhydroxy- anisol und 86, 1 Teilen Wasser eine Emulsion hergestellt. Die Viskosität bei 70 C war 500 Centipoise.

Die Emulsion wurde nach Vorerhitzung bei einer Temperatur von 850C mittels eines 2-Phasenzerstäubers mit einer Öffnung von 5 mm auf einem Förderband zerstäubt, das aus Kunstfasergewebe aus einem an- i ter dem Namen "Nylon Lidra Sub" bekannten Material hergestellt war. Das Material hatte eine rauh- faserige Oberfläche und war mit einem Gemisch aus Calcium- und Magnesiumstearat eingerieben. Die
Fallstrecke der Teilchen war durchschnittlich 2, 20 m. Die Geschwindigkeit des Förderbandes war 40 cm in der Sekunde. Die Teilchen wurden 5 Stunden bei 450C getrocknet.

Beispiel 5 : Es wurde eine Emulsion hergestellt, die aus 60 Teilen Gelatine, 10 Teilen Glukose, 25 Teilen Sojaöl, in dem Vitamin Da mit einer Konzentration von 4 S. E./g gelöst war, 4 Teilen Nor- dihydroguaiaretinsäure, 1 Teil Tokopherol, weiter etwas Citronensäure und Lecithin und schliesslich
122, 2 Teilen Wasser bestand. Die Emulsion hatte bei 700C eine Viskosität von 700 Centipoise. Sie wurde mit einer Geschwindigkeit von 0, 51 in der Minute bei einer Temperatur von 850C mittels eines 2-Pha- senzerstäubers mit einem Durchmesser von 5 mm zerstäubt. Die Fallstrecke der Teilchen betrug im Mittel 3m. Die erstarrenden Tröpfchen wurden auf einem Förderband aufgefangen, das aus einem Gewebe aus einem unter dem Namen "Duraca1" bekannten rauhfaserigen Material bestand.

Das Band hatte eine
Geschwindigkeit von 75 cm/sec. Nach Sammlung der Teilchen wurden diese 5 Stunden lang bei einer
Temperatur von 450C getrocknet.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Herstellen eines trockenen, streubaren und an der Luft stabilen Präparates, dessen gesonderte Teilchen eine biologisch wertvolle Substanz, mindestens ein Antioxydationsmittel, Synergisten und weiter ein filmbildendes Kolloid und ein Kohlehydrat enthalten, wobei wässerige Dispersionen oder
Lösungen versprüht und getrocknet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanzen, aus denen die
Teilchen aufgebaut sind, in Wasser zu einer Flüssigkeit, die bei 700C eine Viskosität zwischen 500 und
1300 Centipoise aufweist, gelöst oder dispergiert werden, wonach diese Flüssigkeit bei einer Temperatur zwischen 55 und 900C in Luft von Zimmertemperatur zerstäubt wird,

die dabei erzeugten erstarrenden
Tröpfchen auf einer vor der Sprühdüse vorbeibewegten Unterlage aufgefangen werden, an der die erstarr- ten feilchen nicht oder nur wenig haften, und dann die Teilchen gegebenenfalls von der Unterlage vor- zugsweise durch Bürsten getrennt und getrocknet werden.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die wässerige Emulsion oder Lösung 65-45% Wasser enthält und der nichtwässerige Anteil zu 10-65% aus Gelatine bzw. Pektin, zu 8-55% aus Kohlehydrat, vorzugsweise Glukose, Saccharose oder Laktose, weiterhin gegebenenfalls aus einer ge- ringen Menge Antioxydantien und Synergisten, und zu 20-40% aus einer nicht mit Wasser mischbaren Lösung der an der Luft leicht oxydierbaren biologisch wertvollen Verbindung, z. B. einer Lösung minde- stens eines der Vitamine A, D oder E in Öl, der gegebenenfalls Antioxydantien und/oder Synergisten zu- gesetzt sind, besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise unmittelbar vor der Zerstäubung die wässerige Flüssigkeit auf eine Temperatur zwischen 55 und 90 C, vorzugsweise zwischen 75 und 90 C, erhitzt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wässerige Flüssigkeit bei der Temperatur der Zerstäubung eine Viskosität von 550 bis 850 Centi- poise hat.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wässerige Flüssigkeit mittels eines sogenannten 2-Phasenzerstäubers, bei dem die wässerige Flüs- sigkeit mit Luft gemischt wird, zu kleinen Tröpfchen zerstäubt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass je Minute 0, 2-11 der wässerigenflüs- sigkeit durch eine vorzugsweise 2 - 3 m über der sich bewegenden Auffangsschicht angeordnete Düse mit einem Durchmesser von 1 bis 5 mm unter einem Überdruck von 0, 2 bis 1 Atmosphäre zerstäubt wird, wobei in der Minute 100 - 200 1 Luft mit einem Überdruck von 2 bis 3 1/2 Atmosphären durch die Düse EMI4.1 nach die Teilchen nach ihrer Erstarrung vom Band entfernt und getrocknet werden.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, <Desc/Clms Page number 5> dass sich zwischen der Düse und der Auffangsschicht eine Vorrichtung befindet, die einen der Fallrichtung der Teilchen entgegengesetzten Luftstrom erzeugt.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche. Unterlage aus einem der nachfolgenden Materialien besteht : Glas, Stahl, Gummi, Metallgaze sowie Geweben aus natürlichen oder künstlichen Fasern, Insbesondere solchen mit einer etwas rauhen faserigen Oberfläche, wobei gegebenenfalls die wasserabweisende Eigenschaft der Oberfläche durch Behandlung mit einem Pulver mit wasserabweisenden Eigenschaften verbessert ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als wasserabweisende Substanz ein Alkali-oder Erdelkalisalz einer aliphatischen Carbonsäure mit 16 - 30 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Ca-oder Mg-Stearat, Verwendung findet.